空調(diào)器的耗電量檢測(cè)方法、裝置和空調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及空調(diào)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空調(diào)器的耗電量檢測(cè)方法、裝置和空 調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著空調(diào)器的普及和用戶節(jié)能減排意識(shí)的日益增強(qiáng)，用戶在使用空調(diào)器的過程中 對(duì)空調(diào)器的功率和耗電量越來越關(guān)心，因此，準(zhǔn)確有效地將空調(diào)器的用電情況反饋給用戶 成為空調(diào)器發(fā)展的方向。相關(guān)技術(shù)中，主要通過以下兩種方法獲取空調(diào)器的功率和耗電量。
[0003] 1)通過增加電量檢測(cè)硬件來獲取空調(diào)器的功率和耗電量：例如，在空調(diào)器輸入端 增加專用電量檢測(cè)模塊，或者在空調(diào)器輸入端增加電壓、電流傳感器以檢測(cè)空調(diào)器輸入端 的電壓、電流信號(hào)，并通過MCU(MicroControllerUnit，微控制單元）計(jì)算出空調(diào)器的耗電 量。但是該方法的成本增加比較大。
[0004] 2)無需新增硬件，通過純軟件計(jì)算獲取空調(diào)器的功率和耗電量：為了提高空調(diào)器 的功率因素，現(xiàn)有空調(diào)器中的室外機(jī)通常具有PFC(PowerFactorCorrection，功率因數(shù)校 正）電路。通過利用PFC電路的電壓、電流檢測(cè)電路以獲取室外機(jī)的電壓、電流信號(hào)，并通過 MCU計(jì)算出室外機(jī)的功率，然后結(jié)合空調(diào)器的運(yùn)行模式和工況估算出室內(nèi)機(jī)的功率，從而計(jì) 算出空調(diào)器的功率和耗電量。在該方法中，由于室內(nèi)機(jī)的功率是估算值，特別是在電輔熱啟 動(dòng)時(shí)，由于電輔熱的功率比較高、波動(dòng)比較大，同時(shí)，當(dāng)室內(nèi)風(fēng)機(jī)為交流PG風(fēng)機(jī)，室外風(fēng)機(jī) 為交流抽頭風(fēng)機(jī)時(shí)，由于無法采集其電流和電壓信號(hào)，因此風(fēng)機(jī)功率難以檢測(cè)，從而使得計(jì) 算的空調(diào)器的功率和耗電量的精度比較低，很難滿足用戶的實(shí)際需求。
[0005] 因此，獲取空調(diào)器的功率和耗電量的方法有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的 一個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器的耗電量檢測(cè)方法，該方法無需增加任何硬件成本就能準(zhǔn)確 獲得空調(diào)器的總功率和耗電量，從而大大提升了用戶體驗(yàn)。
[0007] 本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器的耗電量檢測(cè)裝置。
[0008] 本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提出一種空調(diào)器。
[0009] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例的空調(diào)器的耗電量檢測(cè)方法，所述空 調(diào)器包括室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，所述室內(nèi)機(jī)包括室內(nèi)控制器、室內(nèi)風(fēng)機(jī)、室內(nèi)換熱器和PTC加熱 器，所述室外機(jī)包括室外控制器、室外風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和室外換熱器，所述耗電量檢測(cè)方法包 括以下步驟：所述室外控制器獲取所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值和所述壓縮機(jī)的電流瞬時(shí)值， 并根據(jù)所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值和所述壓縮機(jī)的電流瞬時(shí)值計(jì)算所述壓縮機(jī)的有功功率； 所述室外控制器根據(jù)所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值計(jì)算所述室外機(jī)的電壓有效值，并將所述室 外機(jī)的電壓有效值發(fā)送給所述室內(nèi)控制器；所述室外控制器獲取所述室外換熱器的溫度和 室外環(huán)境溫度，并通過建立與所述室外機(jī)的電壓有效值、所述室外換熱器的溫度和所述室 外環(huán)境溫度相關(guān)聯(lián)的第一功率估計(jì)模型函數(shù)以估算所述室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率；所述室內(nèi)控 制器獲取所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述室內(nèi)機(jī)的導(dǎo)風(fēng)條的角度、所述室內(nèi)換熱器的溫度、 室內(nèi)環(huán)境溫度和室內(nèi)環(huán)境濕度，并通過建立與所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述室內(nèi)機(jī)的導(dǎo) 風(fēng)條的角度、所述室內(nèi)換熱器的溫度、所述室內(nèi)環(huán)境溫度和所述室內(nèi)環(huán)境濕度相關(guān)聯(lián)的第 二功率估計(jì)模型函數(shù)以估算所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率；所述室內(nèi)控制器將所述室內(nèi)換熱器 的溫度、所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率和所述室外機(jī)的電壓有效值作為第一輸入變量，以及根 據(jù)所述第一輸入變量對(duì)所述PTC加熱器的運(yùn)行功率進(jìn)行建模以估算出所述PTC加熱器的運(yùn) 行功率；對(duì)所述室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率、所述壓縮機(jī)的有功功率、所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率和 所述PTC加熱器的運(yùn)行功率進(jìn)行累加計(jì)算以獲得所述空調(diào)器的總功率，并對(duì)所述空調(diào)器的 總功率進(jìn)行積分運(yùn)算以獲得所述空調(diào)器的耗電量。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器的耗電量檢測(cè)方法，室外控制器計(jì)算壓縮機(jī)的有功功 率，室外控制器還通過建立第一功率估計(jì)模型函數(shù)來估算室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，室內(nèi)控制 器還通過建立第二功率估計(jì)模型函數(shù)來估算室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，室內(nèi)控制器還通過建模 的方法來估算PTC加熱器的運(yùn)行功率，并進(jìn)一步獲得空調(diào)器的總功率，從而獲得空調(diào)器的 耗電量，該方法無需增加任何硬件成本就能準(zhǔn)確獲得空調(diào)器的總功率和耗電量，從而大大 提升了用戶體驗(yàn)。
[0011] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述室外控制器通過檢測(cè)所述室外機(jī)中整流橋的直流 側(cè)輸出電流以獲取所述壓縮機(jī)的電流瞬時(shí)值，并通過檢測(cè)所述整流橋的直流輸出端電壓以 獲取所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值。
[0012] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述PTC加熱器的運(yùn)行功率根據(jù)以下模型估算得到：
[0013]y=f2 ( / 〇*fj( /E>l<u+ 0j) + 0 2)
[0014] 其中，u為所述第一輸入變量歸一化處理后的輸入向量，E和O為模型中所述第 一輸入變量的權(quán)重參數(shù)向量矩陣，9 1和9 2為模型的偏置量，f1 ()和& ()為S型函數(shù)，y為 模型輸出值。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在估算所述PTC加熱器的運(yùn)行功率時(shí)，所述室內(nèi)控制 器將所述室內(nèi)環(huán)境溫度、所述室內(nèi)環(huán)境濕度和所述室內(nèi)機(jī)的導(dǎo)風(fēng)條的角度作為第二輸入變 量，并根據(jù)所述第二輸入變量獲取所述PTC加熱器的運(yùn)行功率的偏差補(bǔ)償量，以及將所述 偏差補(bǔ)償量疊加到所述PTC加熱器的運(yùn)行功率以對(duì)所述PTC加熱器的運(yùn)行功率進(jìn)行補(bǔ)償校 正。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述偏差補(bǔ)償量根據(jù)以下公式獲?。?br>[0017]
[0018]其中，a^a2、p^p2、yi、丫2和皆為通過模式識(shí)別法進(jìn)行補(bǔ)償校正的模型參 數(shù)，Tl、H和A為與所述室內(nèi)環(huán)境溫度、室內(nèi)環(huán)境濕度和所述導(dǎo)風(fēng)條的角度對(duì)應(yīng)的第二輸入 變量，APPTe為所述偏差補(bǔ)償量。
[0019]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，與所述室外機(jī)的電壓有效值、所述室外換熱器的溫度 和所述室外環(huán)境溫度相關(guān)聯(lián)的第一功率估計(jì)模型函數(shù)通過下式表示：
[0020]P1 =F(Urms，T3)+G(T4)
[0021] 其中，
、 Sll、dll為矩陣系數(shù)，d21、a、b、C均為第一常數(shù)系數(shù)，Ui為矩陣[Urms，T3]，G(T4)=al*T42+bl*T4+cl，al、bl、cl均為第二常數(shù)系數(shù)，Urms為所述室外機(jī)的電壓有效值，T3為所 述室外換熱器的溫度，T4為所述室外環(huán)境溫度。
[0022] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，與所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述室內(nèi)機(jī)的導(dǎo)風(fēng)條的 角度、所述室內(nèi)換熱器的溫度、所述室內(nèi)環(huán)境溫度和所述室內(nèi)環(huán)境濕度相關(guān)聯(lián)的第二功率 估計(jì)模型函數(shù)通過下式表示：
[0023] P2 =F(n，A，T2)+G(T1，H) A A
[0024] 其中，
f12(x)= a2*x2+b2*x+c2，S22、S12、dl2為矩陣系數(shù)，(122、&2、&2、〇2均為第三常數(shù)系數(shù)，112為矩陣[11，A，T2]，G(Tl,H) =a3*Tl2+b3*Tl+a4*H2+b4*H+c3+c4,a3、b3、c3、a4、b4、c4 均為第四常數(shù)系 數(shù)，n為所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，T2為所述室內(nèi)換熱器的溫度，T1為所述室內(nèi)環(huán)境溫度， H為所述室內(nèi)環(huán)境濕度，A為所述導(dǎo)風(fēng)條的角度。
[0025] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例的空調(diào)器的耗電量檢測(cè)裝置，所述空 調(diào)器包括室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，所述室內(nèi)機(jī)包括室內(nèi)風(fēng)機(jī)、室內(nèi)換熱器和PTC加熱器，所述室外 機(jī)包括室外風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)和室外換熱器，所述耗電量檢測(cè)裝置包括室外控制器和室內(nèi)控制 器，其中，所述室外控制器，用于獲取所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值和所述壓縮機(jī)的電流瞬時(shí) 值，并根據(jù)所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值和所述壓縮機(jī)的電流瞬時(shí)值計(jì)算所述壓縮機(jī)的有功功 率；所述室外控制器，還用于根據(jù)所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值計(jì)算所述室外機(jī)的電壓有效值， 并將所述室外機(jī)的電壓有效值發(fā)送給所述室內(nèi)控制器；所述室外控制器，還用于獲取所述 室外換熱器的溫度和室外環(huán)境溫度，并通過建立與所述室外機(jī)的電壓有效值、所述室外換 熱器的溫度和所述室外環(huán)境溫度相關(guān)聯(lián)的第一功率估計(jì)模型函數(shù)以估算所述室外風(fēng)機(jī)的 運(yùn)行功率；所述室內(nèi)控制器，用于獲取所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述室內(nèi)機(jī)的導(dǎo)風(fēng)條的角 度、所述室內(nèi)換熱器的溫度、室內(nèi)環(huán)境溫度和室內(nèi)環(huán)境濕度，并通過建立與所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的 電機(jī)轉(zhuǎn)速、所述室內(nèi)機(jī)的導(dǎo)風(fēng)條的角度、所述室內(nèi)換熱器的溫度、所述室內(nèi)環(huán)境溫度和所述 室內(nèi)環(huán)境濕度相關(guān)聯(lián)的第二功率估計(jì)模型函數(shù)以估算所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率；所述室內(nèi) 控制器，還用于將所述室內(nèi)換熱器的溫度、所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率和所述室外機(jī)的電壓 有效值作為第一輸入變量，以及根據(jù)所述第一輸入變量對(duì)所述PTC加熱器的運(yùn)行功率進(jìn)行 建模以估算出所述PTC加熱器的運(yùn)行功率；所述室外控制器和/或所述室內(nèi)控制器對(duì)所述 室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率、所述壓縮機(jī)的有功功率、所述室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率和所述PTC加熱 器的運(yùn)行功率進(jìn)行累加計(jì)算以獲得所述空調(diào)器的總功率，并對(duì)所述空調(diào)器的總功率進(jìn)行積 分運(yùn)算以獲得所述空調(diào)器的耗電量。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的空調(diào)器的耗電量檢測(cè)裝置，室外控制器計(jì)算壓縮機(jī)的有功功 率，室外控制器還通過建立第一功率估計(jì)模型函數(shù)來估算室外風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，室內(nèi)控制 器還通過建立第二功率估計(jì)模型函數(shù)來估算室內(nèi)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行功率，室內(nèi)控制器還通過建模 的方法來估算PTC加熱器的運(yùn)行功率，并進(jìn)一步獲得空調(diào)器的總功率，從而獲得空調(diào)器的 耗電量，該裝置無需增加任何硬件成本就能準(zhǔn)確獲得空調(diào)器的總功率和耗電量，從而大大 提升了用戶體驗(yàn)。
[0027] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述室外控制器通過檢測(cè)所述室外機(jī)中整流橋的直流 側(cè)輸出電流以獲取所述壓縮機(jī)的電流瞬時(shí)值，并通過檢測(cè)所述整流橋的直流輸出端電壓以 獲取所述室外機(jī)的電壓瞬時(shí)值。
[0028] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述PTC加熱器的運(yùn)行功率根據(jù)以下模型估算得到：
[0029]y=f2 ( / 〇*fj( /E>l<u+ 0j) + 0 2)
[0030] 其中，u為所述第一輸入變量歸一化處理后的輸入向量，E和O為模型中所述第 一輸入變量的權(quán)重參數(shù)向量矩陣，9 1和9 2為模型的偏置量，f1 ()和& ()為S型函數(shù)，y為 模型輸出值。
[0031] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在估算所述PTC加熱器的運(yùn)行功率時(shí)，所述室內(nèi)控制 器還將所述室內(nèi)環(huán)境溫度、所述室內(nèi)環(huán)境濕度和所述